《深入理解Java虚拟机》（一）、Java内存区域与内存溢出异常

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-05-31 07:54 8阅读 0赞

以下内容大部分摘要自《深入理解Java虚拟机》：

1、运行时数据区域

Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途，以及创建和销毁时间；

Java 虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

（1）、程序计数器

程序计数器(Program Counter Register)是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里(仅是概念模型，各种虚拟机可能会通过一些更高效的方式去实现)，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器(对于多核处理器来说是一个内核)都只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。如果线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;如果正在执行的是Native方法，这个计数器值则为空(Undefined)。此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

（2）、Java虚拟机栈

与程序计数器一样，Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame\[1\])用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

经常有人把Java内存区分为堆内存(Heap)和栈内存(Stack)，这种分法比较粗糙，Java内存区域的划分实际上远比这复杂。这种划分方式的流行只能说明大多数程序员最关注的、与对象内存分配关系最密切的内存区域是这两块。“栈”就是虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中局部变量表部分。局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、

float、long、double)、对象引用(reference类型，它不等同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置)和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)。其中64位长度的long和double类型的数据会占用2个局部变量空间(Slot)，其余的数据类型只占用1个。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小，栈帧是方法运行时的基础数据结构。

在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常;如果虚拟机栈可以动态扩展(当前大部分的Java虚拟机都可动态扩展，只不过Java虚拟机规范中也允许固定长度的虚拟机栈)，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。

（3）、本地方法栈

本地方法栈(Native Method Stack)与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。在虚拟机规范中对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式与数据结构并没有强制规定，因此具体的虚拟机可以自由实现它。甚至有的虚拟机(譬如Sun HotSpot虚拟机)直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。与虚拟机栈一样，本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

（4）、Java堆

对于大多数应用来说，Java堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在Java虚拟机规范中的描述是：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配，但是随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化技术将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象都分配在堆上也渐渐变得不是那么“绝对”了。

Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称做“GC堆”(GarbageCollected Heap，幸好国内没翻译成“垃圾堆”)。从内存回收的角度来看，由于现在收集器基本都采用分代收集算法，所以Java堆中还可以细分为：新生代和老年代;再细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。从内存分配的角度来看，线程共享的Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)。不过无论如何划分，都与存放内容无关，无论哪个区域，存储的都仍然是对象实例，进一步划分的目的是为了更好地回收内存，或者更快地分配内存。

根据Java虚拟机规范的规定，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可，就像我们的磁盘空间一样。在实现时，既可以实现成固定大小的，也可以是可扩展的，不过当前主流的虚拟机都是按照可扩展来实现的(通过-Xmx和-Xms控制)。如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

（5）、方法区

方法区(Method Area)与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做Non-Heap(非堆)，目的应该是与Java堆区分开来。

对于习惯在HotSpot虚拟机上开发、部署程序的开发者来说，很多人都更愿意把方法区称为“永久代”(Permanent Generation)，本质上两者并不等价，仅仅是因为HotSpot虚拟机的设计团队选择把GC分代收集扩展至方法区，或者说使用永久代来实现方法区而已，这样HotSpot的垃圾收集器可以像管理Java堆一样管理这部分内存，能够省去专门为方法区编写内存管理代码的工作。对于其他虚拟机(如BEA JRockit、IBM J9等)来说是不存在永久代的概念的。原则上，如何实现方法区属于虚拟机实现细节，不受虚拟机规范约束，但使用永久代来实现方法区，现在看来并不是一个好主意，因为这样更容易遇到内存溢出问题(永久代

有-XX：MaxPermSize的上限，J9和JRockit只要没有触碰到进程可用内存的上限，例如32位系统中的4GB，就不会出现问题)，而且有极少数方法(例如String.intern())会因这个原因导致不同虚拟机下有不同的表现。因此，对于HotSpot虚拟机，根据官方发布的路线图信息，现在也有放弃永久代并逐步改为采用Native Memory来实现方法区的规划了，在目前已经发布的JDK 1.7的HotSpot中，已经把原本放在永久代的字符串常量池移出。

Java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，除了和Java堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展外，还可以选择不实现垃圾收集。相对而言，垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，但并非数据进入了方法区就如永久代的名字一样“永久”存在了。这区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载，一般来说，这个区域的回收“成绩”比较难以令人满意，尤其是类型的卸载，条件相当苛刻，但是这部分区域的回收确实是必要的。在Sun公司的BUG列表中，曾出现过的若干个严重的BUG就是由于低版本的HotSpot虚拟机对此区域未完全回收而导致内存泄漏。

根据Java虚拟机规范的规定，当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。

（6）、运行时常量池

运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池(Constant Pool Table)，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

Java虚拟机对Class文件每一部分(自然也包括常量池)的格式都有严格规定，每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求才会被虚拟机认可、装载和执行，但对于运行时常量池，Java虚拟机规范没有做任何细节的要求，不同的提供商实现的虚拟机可以按照自己的需要来实现这个内存区域。不过，一般来说，除了保存Class文件中描述的符号引用外，还会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。

运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java语言并不要求常量一定只有编译期才能产生，也就是并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用得比较多的便是String类的intern()方法。

既然运行时常量池是方法区的一部分，自然受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

（7）、直接内存

直接内存(Direct Memory)并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。

在JDK 1.4中新加入了NIO(New Input/Output)类，引入了一种基于通道(Channel)与缓冲区(Buffer)的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。

显然，本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，但是，既然是内存，肯定还是会受到本机总内存(包括RAM以及SWAP区或者分页文件)大小以及处理器寻址空间的限制。服务器管理员在配置虚拟机参数时，会根据实际内存设置-Xmx等参数信息，但经常忽略直接内存，使得各个内存区域总和大于物理内存限制(包括物理的和操作系统级的限制)，从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。

2、HotSpot虚拟机对象探秘

（1）、对象的创建

Java是一门面向对象的语言。在Java程序执行过程中无时无刻有Java对象被创建出来。在语言层面上，创建对象（克隆、反序列化）一般是一个new关键字而已，而在虚拟机中，对象的创建步骤例如以下：

a、当虚拟机遇到new指令时。首先将去检查这个指令參数能否在常量池中定位到一个类的引用符号，而且检查这个符号引用代表的类是否被载入、解析和初始化过。假设没有。那必须先执行相应的类载入过程。

b、在类载入检查通过以后。接下来虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需的内存大小在类载入后便确定。为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存从Java堆划分出来。

假设Java堆中的内存并非规整的，已使用的内存和空暇内存相互交错，那就没办法简单的进行指针碰撞了，虚拟机就必须维护一个队列表，记录哪些内存块是可用的，在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录，这样的分配方式称为：“空暇列表”。选择哪种分配方式由Java堆是否规则决定。

除了怎样划分可用空间之外。还有另外一个须要考虑的问题是对象创建在虚拟机中是很频繁的行为，即使是仅仅改动一个指针所指向的位置，在并发情况下也并非线程安全的。可能出现正在给对象A分配内存，指针还没来得及改动，对象B又同一时候使用了原来的指针来分配内存的情况。解决这一问题的方案是：

（a）对分配内存空间的动作进行同步处理——实际上虚拟机採用CAS配上失败重试的方式，保证更新操作原子性

（b）把内存分配的动作依照线程划分在不同空间之中进行。即每一个线程在Java堆中预先分配一小块内存。称为本地线程分配缓存（TLAB）。哪个线程要分配内存，就在哪个线程的TLAB上分配，仅仅有TLAB用完并分配新的TLAB时，才须要同步锁定。虚拟机是否使用TLAB，能够通过-XX：+/-UseTLAB參数来设定。

c、内存分配完毕以后。虚拟机须要将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头），假设使用TLAB，这一工作过程也能够提前至TLAB分配时进行，这一步操作保证了对象实例字段在Java代码中能够不赋初始值就能直接使用，程序能訪问到这些字段的数据类型所相应的零值。

d、接下来虚拟机要对对象进行必要的设置，比如：这个对象是哪个类的实例、怎样才干找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象GC分代年龄信息等。这些信息存放在对象的信息头之中。依据虚拟机执行状态的不同。如是否使用偏向锁等，对象头会有不同的设置方式。

上述工作完毕以后，从虚拟机角度来看，一个新的对象已经产生了，可是从Java程序来看，对象才刚刚開始——（init）方法还没有执行。全部的字段都还为零，所以，一般来说。执行new命令后。会接着执行init方法。把对象依照程序猿的意愿进行初始化，这样一个真正可用的对象才算全然产生出来。

（2）、对象的内存布局

HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为三块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。

HotSpot虚拟机的对象头包括两部分信息，第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等等，这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机（暂不考虑开启压缩指针的场景）中分别为32个和64个Bit，官方称它为“Mark Word”。对象需要存储的运行时数据很多，其实已经超出了32、64位Bitmap结构所能记录的限度，但是对象头信息是与对象自身定义的数据无关的额外存储成本，考虑到虚拟机的空间效率，Mark Word被设计成一个非固定的数据结构以便在极小的空间内存储尽量多的信息，它会根据对象的状态复用自己的存储空间。例如在32位的HotSpot虚拟机中对象未被锁定的状态下，Mark Word的32个Bit空间中的25Bit用于存储对象哈希码（HashCode），4Bit用于存储对象分代年龄，2Bit用于存储锁标志位，1Bit固定为0，在其他状态（轻量级锁定、重量级锁定、GC标记、可偏向）下对象的存储内容如下表所示。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

对象头的另外一部分是类型指针，即是对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。并不是所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针，换句话说查找对象的元数据信息并不一定要经过对象本身，这点我们在下一节讨论。另外，如果对象是一个Java数组，那在对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据，因为虚拟机可以通过普通Java对象的元数据信息确定Java对象的大小，但是从数组的元数据中无法确定数组的大小。

（3）、对象的定位访问

建立对象是为了使用对象，我们的Java程序需要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。由于reference类型在Java虚拟机规范里面只规定了是一个指向对象的引用，并没有定义这个引用应该通过什么种方式去定位、访问到堆中的对象的具体位置，对象访问方式也是取决于虚拟机实现而定的。主流的访问方式有使用句柄和直接指针两种。

如果使用句柄访问的话，Java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池，reference中存储的就是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象实例数据与类型数据的具体各自的地址信息。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

reference中存放的是对象在句柄池中的地址.

访问对象时,首先需要通过reference找到该对象的句柄,然后根据句柄中对象的地址再访问对象；

直接指针访问方式

reference直接存放对象地址,从而不需要句柄池,通过引用能够直接访问对象，但对象所在的内存空间中需要额外的策略存储对象所属的类信息的地址

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

两种方式的比较

使用句柄最大好处是reference中存储的是稳定的句柄地址,在对象被移动时也只改变句柄中的实例数据指针,而reference本身不需要修改

而HotSpot采用直接指针访问方式,因为它只需一次寻址操作,节省了一次指针定位的时间开销,对象的访问又十分频繁,从而性能比句柄访问方式快一倍；

3、实战：OutOfMemoryError异常

在Java虚拟机规范描述中，除了程序计数器外，虚拟机内存的其他几个运行区域都有发生 OOM 异常的可能。在这里，用代码验证各个运行时区域存储的内容并讨论该如何进行处理

（1）、Java堆溢出

代码采用如下虚拟机参数：

\-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

这样 Java 堆的大小将被限制为20 MB 且不可拓展。通过参数 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 可以让虚拟机在出现内存溢出异常时 Dump 出当前的内存堆转储快照以便时候进行分析。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

运行结果：

![20191024102554348.png][]

解决方法：

Java 堆内存的 OOM 异常是实际应用中常见的内存溢出异常情况，出现时往往会紧跟着提示“Java heap space”。

要解决这个区域的异常，一般的手段是先通过内存映像分析工具（如Eclipse Memory Analyzer）对Dump出来的堆转储快照进行分析，重点是确认内存中的对象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出现了内存泄漏（Memory Leak）还是内存溢出（Memory Overflow）。

如果是内存泄漏，可进一步通过工具查看泄漏对象到GC Roots的引用链。于是就能找到泄漏对象是通过怎样的路径与GC Roots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收它们的。掌握了泄漏对象的类型信息及GC Roots引用链的信息，就可以比较准确地定位出泄漏代码的位置。

如果不存在泄漏，换句话说，就是内存中的对象确实都还必须存活着，那就应当检查虚拟机的堆参数（-Xms与-Xmx），与机器物理内存对比看是否还可以调大，从代码上检查是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长的情况，尝试减少程序运行期的内存消耗。

（2）、虚拟机栈和本地方法栈溢出

由于在 HotSpot 虚拟机中并不区分虚拟机栈或者本地方法栈，因此对于 HotSpot 而言，虽然 -Xoss 参数存在，但是实际上是无效的，栈容量只由 -Xss 参数设定。

异常再现

在单线程下，代码采用如下的虚拟机参数：-Xss128k

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

运行结果：

![20191024102613812.png][]

解决方法

实验结果表明：在单个线程下，无论是由于栈帧太大还是虚拟机栈容量太小，当内存无法分配的时候，虚拟机抛出的都是StackOverflowError异常。

如果测试时不限于单线程，通过不断地建立线程的方式倒是可以产生内存溢出异常。但是这样产生的内存溢出异常与栈空间是否足够大并不存在任何联系，或者准确地说，在这种情况下，为每个线程的栈分配的内存越大，反而越容易产生内存溢出异常。

操作系统分配给每个进程的内存是有限制的，譬如32位的Windows限制为2GB。

虚拟机提供了参数来控制Java堆和方法区的这两部分内存的最大值。

剩余的内存为2GB（操作系统限制）减去Xmx（最大堆容量），再减去MaxPermSize（最大方法区容量），程序计数器消耗内存很小，可以忽略掉。

如果虚拟机进程本身耗费的内存计算在内，剩下的内存就由虚拟机栈和本地方法栈“瓜分”了。

每个线程分配到栈容量越大，可以建立的线程数量自然就越少，建立线程时就越容易把剩下的内存耗尽。

如果是建立过多线程导致的内存溢出，在不能减少线程数或者更换64位虚拟机的情况下，就只能通过减少最大堆和减少栈容量来换取更多的线程。

例子或者：创建线程导致内存溢出异常

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

注：由于在Windows平台的虚拟机中，Java的线程是映射到操作系统的内核线程上的，因此上述代码执行时有较大的风险，可能会导致操作系统假死。

运行结果：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

（3）、方法区和运行时常量池溢出

String.intern()是一个Native方法，它的作用是：如果字符串常量池中已经包含一个等于此String对象的字符串，则返回代表池中这个字符串的String对象；否则，将此String对象包含的字符串添加到常量池中，并且返回此String对象的引用。

由于常量池分配在永久代内，可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区大小，从而间接限制其中常量池的容量。

运行时常量池导致的内存溢出异常：

例子：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

运行结果：

![20191024102638370.png][]

从运行结果中可以看到，运行时常量池溢出，在OutOfMemoryError后面跟随的提示信息是“PermGen space”，说明运行时常量池属于方法区（HotSpot虚拟机中的永久代）的一部分。

列子：

String.intern()返回引用的测试：

public class RuntimeConstantPoolOOM \{

public static void main(String\[\] args) \{

String str1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();

System.out.println(str1.intern() == str1);

String str2 = new StringBuilder("ja").append("va").toString();

System.out.println(str2.intern() == str2);

这段代码在JDK1.6中运行，会得到两个false，而在JDK1.7中运行，会得到一个true和一个false。JDK1.8也是一个true和false。

产生差异的原因：在JDK1.6中，intern()方法会把首次遇到的字符串实例复制到永久代中，返回的也是永久代中这个字符串实例的引用，而由StringBulder创建的字符串实例在Java堆上，所以必然不是同一个引用。

而JDK1.7的intern()实现不会再复制实例，只是在常量池中记录首次出现的实例引用，因此intern()返回的引用和由StringBuilder创建的那个字符串实例是同一个。

对str2比较返回false是因为“java”这个字符串在执行StringBuilder.toString()之前已经出现过，字符串常量池中已经有它的引用了，不符合“首次出现”的原则。

方法区用于存放Class的相关信息，如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。

对于这些区域的测试，基本思路是运行时产生大量的类去填满方法区，直到溢出。

借助CGLib直接操作字节码运行时生成了大量的动态类。

当前的很多主流框架，如Spring、Hiberate，在对类进行增强时，都会使用到CGLib这类字节码技术，增强的类越多，就需要越大的方法区来保证动态生成的Class可以加载入内存。

借助CGLib使方法区出现内存溢出异常：

// VM Args: -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M

public class JavaMethodAreaOOM \{

public static void main(String\[\] args) \{

while (true) \{

Enhancer enhancer = new Enhancer();

enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);

enhancer.setUseCache(false);

enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() \{

public Object intercept(Object obj, Method method, Object\[\] args, MethodProxy proxy) throws Throwable \{

return proxy.invokeSuper(obj, args);

\});

enhancer.create();

static class OOMObject \{

运行结果：

Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

除了上面提到的程序使用CGLib字节码增强和动态语言之外，常见的还有：大量JSP或动态产生JSP文件的应用（JSP第一次运行时需要编译为Java类）、基于OSGi的应用（即使是同一个类文件，被不同的加载器加载也会视为不同的类）等。

（4）、本机直接内存溢出：

DirectMemory容量可通过-XX: MaxDirectMemorySize指定，如果不指定，则默认与Java堆最大值（-Xmx指定）一样。

下面代码越过了DirectByteBuffer类，直接通过反射获取Unsafe实例进行内存分配（Unsafe类的getUnsafe()方法限制了只有引导类加载器才会返回实例，也就是设计者希望只有rt.jar中的类才能使用Unsafe的功能）。

使用unsafe分配本机内存：

// VM Args: -Xmx20M -XX:MaxDirectMemorySize=10M

public class DirectMemoryOOM \{

private static final int \_1MB = 1024 \* 1024;

public static void main(String\[\] args) throws Exception \{

Field unsafeField = Unsafe.class.getDeclaredFields()\[0\];

unsafeField.setAccessible(true);

Unsafe unsafe = (Unsafe) unsafeField.get(null);

while (true) \{

unsafe.allocateMemory(\_1MB);

运行结果：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError

由DirectMemory导致的内存溢出，一个明显的特征是在Heap Dump文件中不会看见明显的异常，如果读者发现OOM之后Dump文件很小，而程序中又直接或间接使用了NIO，可以考虑检查一下这方面的原因。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230531/f2cc6f2072e74d91b087a7ef2e2a0b17.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230531/fdc84fd16c57430e9b3bc2c22a3ccf8f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230531/d70a667b056d4fc1911266babb0f0954.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20230531/5806f8c5c7814c27b01bf25855bc32f2.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20230531/f278839fca9c4bcbb28680cfbdb89019.png
[20191024102554348.png]: /images/20230531/ffbd361a4400432fb9af422ff884e6db.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20230531/1a940fbff58842a488bc5672a81441c4.png
[20191024102613812.png]: /images/20230531/19325985492a46958aaa418e1fa19531.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20230531/2ceea68f2d0d4750adaf800a7598bd5d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlanVzdGRvaXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20230531/a86a978166e4446183cf37e525a4b219.png
[20191024102638370.png]: /images/20230531/6a5b76fa55714e369a22ae9276c7d468.png